PL155368B1

PL155368B1 - Method of obtaining urea-formaldehyde resins in particular for impregnation of paper media

Info

Publication number: PL155368B1
Application number: PL26938887A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Slezak; Franciszek Gajowy; Jan Szajna; Adam Czernik; Lech Janik; Henryk Struzik; Wlodzimierz Ratajek; Lubomir Horyl; Halina Szopa; Franciszek Warcok
Original assignee: Zaklady Azotowe Kedzierzyn
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1991-11-29
Also published as: PL269388A1

Description

RZECZPOSPOLITA REPUBLIC OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 155 368 155 368 POLSKA POLAND Patent dodatkowy do patentu nr--- Zgłoszono: 87 12 09 (P. 269388) Pierwszeństwo - Additional patent to patent no --- Reported: 87 12 09 (P. 269388) Priority - Int. Cl.⁵ C08G 12/40 C08G 12/12Int. Cl. ⁵ C08G 12/40 C08G 12/12 URZĄD OFFICE Zgłoszenie ogłoszono: 89 06 12 Application announced: 89 06 12 PATENTOWY PATENT RP RP Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28 Patent description published: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Zbigniew Ślęzak, Franciszek Gajowy, Jan Szajna, Adam Czernik, Lech Janik, Henryk Struzik, Włodzimierz Ratajek.Creators of the invention: Zbigniew Ślęzak, Franciszek Gajowy, Jan Szajna, Adam Czernik, Lech Janik, Henryk Struzik, Włodzimierz Ratajek.

Lubomir Horyl, Halina Szopa, Franciszek WarcokLubomir Horyl, Halina Szopa, Franciszek Warcok

Uprawniony z patentu: Zakłady Azotowe Kędzierzyn,The holder of the patent: Zakłady Azotowe Kędzierzyn,

Kędzierzyn-Koźle (Polska)Kędzierzyn-Koźle (Poland)

SPOSÓB WYTWARZANIA ŻYWIC MOCZNIKOWO-FORMALDEHYDOWYCH SZCZEGÓLNIE 00 NASYCANIA NOŚNIKÓW PAPIEROWYCHMETHOD OF MANUFACTURING UREA-FORMALDEHYDE RESIN ESPECIALLY 00 SATURATION OF PAPER MEDIA

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania żywic mocznikowo-formaldehydowych, przydatnych szczególnie do nasycania nośnika papierowego stosowanego do wytwarzania sztucznej okleiny dla przemysłu meblowego.The present invention relates to a process for the production of urea-formaldehyde resins, which are particularly useful for impregnating a paper carrier used in the production of artificial veneer for the furniture industry.

Zastosowanie żywic mocznikowo-formaldehydowych w różnych gałęziach przemysłu jest bardzo szerokie. Głównie stosowane sę jako kleje do klejenia drewna, a mniejsze ilości zużywane są do produkcji tłoczyw i laminatów, w przemyśle włókienniczym, papierniczym, budowlanym oraz do produkcji lakierów termo- i chemoutwardzalnych.The use of urea-formaldehyde resins in various industries is very wide. They are mainly used as adhesives for gluing wood, and smaller amounts are used in the production of molding compounds and laminates, in the textile, paper and construction industries, and in the production of thermo and chemically hardened varnishes.

W przemyśle meblowym szerokie zastosowanie znalazły sztuczne okleiny, produkowane na nośniku papierowym z rysunkiem słojów naturalnych drewna na powierzchni, zastępujące w znacznym zakresie okleiny naturalne przy oklejaniu płyt wiórowych, stosowanych do produkcji mebli. Spełnienie przez sztuczną okleinę swej roli zależy w głównej mierze od wyglądu zewnętrznego okleiny, ta z kolei zależna jest od jakości nadruku imitacji słojów drewna, jakości powłoki lakierowanej i jakości powierzchni oklejanej płyty wiórowej. W coraz większym zakresie wprowadza się do produkcji tzw. folie finish będące sztuczną okleiną pokrytą warstwą lakieru. Folię taką nakleja się na płytę wiórową, otrzymując od razu powłokę lakierowaną bez potrzeby stosowania oddzielnej operacji lakierowania wyrobu. Sztuczna okleina dla spełnienia wszystkich wymogów, zarówno estetycznych jak i ekonomicznych, powinna spełnić szereg warunków. Przede wszystkim musi wykazywać minimalną chłonność i przepuszczalność dla cieczy. Ouża przepuszczalność kleju przy użyciu którego nakleja się okleiny na płyty wiórowe, spowoduje powstanie tzw. przebić klejowych w postaci plam na powierzchni sztucznej okleiny, psujących efekt estetyczny jakości otrzymanej powierzchni. Ouża chłonność papieru powoduje, że zużycie lakieru w trakcie malowania sztucznych oklein jest kilkakrotnie wyższe od niezbędnego dla uzyskania właściwej powłoki lakierowej. Wiadomo jednak, ze papier z powodu swej naturalnej budowy włóknistej wykazuje obie niekorzystne cechy. Powoduje to konieczność zmiany naturalnej struktury papieru, z którego wykonuje się 155 368In the furniture industry, artificial veneers are widely used, produced on a paper carrier with a pattern of natural wood grains on the surface, largely replacing natural veneers for gluing chipboards used in furniture production. Fulfilling its role by artificial veneer depends largely on the external appearance of the veneer, which in turn depends on the quality of the print with imitation wood grain, the quality of the varnished coating and the quality of the chipboard surface. The so-called finish foils are artificial veneers covered with a layer of varnish. Such a foil is glued to a particle board, immediately obtaining a varnished coating without the need for a separate varnishing operation of the product. Artificial veneer to meet all the requirements, both aesthetic and economic, should meet a number of conditions. First of all, it must show minimal absorption and permeability to liquids. The high permeability of the adhesive used to stick veneers to chipboards will result in the so-called glue punctures in the form of stains on the surface of the artificial veneer, spoiling the aesthetic effect of the quality of the obtained surface. The high absorbency of the paper means that the consumption of varnish when painting artificial veneers is several times higher than necessary to obtain a proper varnish coating. It is known, however, that paper has both disadvantages due to its natural fibrous structure. This makes it necessary to change the natural structure of the paper from which 155 368 is made

155 368 sztuczną okleinę, w celu zamknięcia istniejących w strukturze papieru porów i to nie tylko na powierzchni, ale w całej masie papieru. Oczywistym jest, że operacja ta nie może radykalnie zmie nić własności papieru, który nadal musi, ze względów technologicznych, zachować pewną elastyczność i pewną chłonność lakieru i kleju, a także walory estetyczne powierzchni.155 368 artificial veneer in order to close the pores present in the structure of the paper, not only on the surface, but in the entire mass of the paper. It is obvious that this operation cannot radically change the properties of the paper, which still must, for technological reasons, maintain a certain flexibility and a certain absorption of varnish and glue, as well as the aesthetic qualities of the surface.

W technologii przetwórstwa papieru znanych jest szereg metod osiągania w/w celów. Najczęściej stosuje się w tym celu nasycanie papieru żywicami termo- i chemoutwardzalnymi z późniejszym utwardzeniem wprowadzonych żywic wewnątrz masy papierowej. Największe zastosowanie do tych celów znalazły żywice mocznikowo i/lub melaminowo-formaldehydowe ze względu na swą niską cenę i dostępność; zastosowano je również do nasycania sztucznych oklein. Produkowane masowo kleje do drewna nie nadają się jednak do tych celów ze względu na dużą lepkość. Rozcieńczenie klejów wodą do uzyskania wymaganej lepkości nie jest możliwe, gdyż kleje charakteryzują się tylko ograniczoną mieszalnością z wodą, zaś żywice klejowe charakteryzują się stosunkowo dużą hydrofobowością, co jest powodem stosunkowo małej penetracji cząsteczek żywicy do wnętrza papieru. Pokonanie tych trudności wymaga stosowania żywic o odmiennej budowie cząsteczek, a to z kolei narzu ca odmienną technologię wytwarzania tych żywic.A number of methods of achieving the above-mentioned goals are known in the paper processing technology. For this purpose, it is most often used to impregnate the paper with thermo and chemically hardening resins with subsequent hardening of the introduced resins inside the paper pulp. Urea and / or melamine-formaldehyde resins have found the greatest application for these purposes due to their low price and availability; they were also used to saturate artificial veneers. However, mass-produced wood adhesives are not suitable for these purposes due to their high viscosity. Diluting adhesives with water to obtain the required viscosity is not possible, because adhesives are characterized by only limited miscibility with water, and adhesive resins are characterized by relatively high hydrophobicity, which is the reason for relatively low penetration of resin particles into the interior of the paper. Overcoming these difficulties requires the use of resins with a different molecular structure, and this in turn imposes a different technology for producing these resins.

Tradycyjnym sposobem żywice mocznikowo-formaldehydowe otrzymuje się w trzech etapach. W pierwszym etapie, zwanym kondensacją alkaliczną albo prekondensacją, realizuje się reakcje przyłączenia formaldehydu do mocznika z utworzeniem grup metylolowych. Proces w tym etapie prze biega w zakresie wartości pH 6,5 - 9, w temperaturze 60 - 100’C i przy stosunku molowym formaldehydu do mocznika powyżej 1,9. W drugim etapie kondensacji kwaśnej utworzone grupy metylolowe reagują z utworzeniem cząsteczek żywicy. Proces w drugim etapie realizuje się w zakresie wartoś ci pH 4 - 5,5 w temperaturze 80 - 100“C i przy stosunku molowym formaldehydu do mocznika powyżej 1,9. W trzecim etapie, zwanym także kondensacją alkaliczną lub dokondensowaniem, do utworzonej żywicy dodaje się mocznika w celu związania nadmiaru wolnego formaldehydu w żywicy. Proces prowadzi się przy wartości pH 6,5 - 8,5, w temperaturze 50 - 90°C, zaś końcowy stosunek molowy formaldehydu do mocznika w zależności od wymaganych własności żywicy ustala się w zakresie 1,0 - 2,0. W przypadku produkcji klejów otrzymany roztwór żywicy zagęszcza się pod próżnią przez odparowanie wody do żądanej zawartości żywicy lub lepkości kleju.Traditionally, urea-formaldehyde resins are obtained in three stages. In the first step, called alkaline condensation or precondensation, the reactions of attaching formaldehyde to urea to form methylol groups are carried out. The process in this stage runs in the range of pH 6.5-9, at a temperature of 60-100 ° C and with a molar ratio of formaldehyde to urea above 1.9. In the second acid condensation step, the formed methylol groups react to form resin molecules. The process in the second stage is carried out in the range of pH 4 - 5.5 at the temperature of 80 - 100 ° C and the molar ratio of formaldehyde to urea above 1.9. In a third step, also known as alkaline condensation or co-condensation, urea is added to the formed resin to bind excess free formaldehyde in the resin. The process is carried out at a pH value of 6.5 - 8.5, at a temperature of 50 - 90 ° C, and the final molar ratio of formaldehyde to urea, depending on the required properties of the resin, is in the range of 1.0 - 2.0. In the production of adhesives, the obtained resin solution is concentrated under vacuum by evaporating water to the desired resin content or adhesive viscosity.

Otrzymana według opisanego wyżej schematu żywica mocznikowo-formaldehydowa niezagęszczona posiada zazwyczaj lepkość poniżej 100 mPa-s (w 20'C) i z tego względu mogłaby nadawać się do nasycania sztucznej okleiny. jednak z doświadczenia wiadomo, że otrzymane w taki sposób żywice wykazują szereg wad. Główną wadą, opisaną wyżej, jest nadmierna hydrofobowość żywicy. Dalszą istotną wadą jest mała stabilność w czasie przechowywania tych żywic, czego przejawem jest wytrącanie się osadów lub rozwarstwienie żywicy niekiedy już po kilku dniach przechowywania. Pokonanie tych wad jest możliwe dwiema drogami: albo przez stosowanie dodatków modyfikujących własności żywicy, aloo zmianę struktury cząsteczek żywicy. Obie te drogi opisywane są w literaturze patentowej.The non-thickened urea-formaldehyde resin obtained according to the above-described scheme typically has a viscosity below 100 mPa · s (at 20 ° C) and could therefore be suitable for impregnating artificial veneers. however, it is known from experience that the resins thus obtained suffer from a number of disadvantages. The main disadvantage, as described above, is the excessive hydrophobicity of the resin. A further significant disadvantage is the low storage stability of these resins, which is manifested by precipitation or delamination of the resin, sometimes after several days of storage. It is possible to overcome these drawbacks in two ways: either by using additives modifying the properties of the resin, or by changing the structure of the resin particles. Both of these routes are described in the patent literature.

W zgłoszeniu wynalazku P. 183922 opisano modyfikację własności żywicy przez stosowanie dodatków kwasu aminosulfonowego i amoniaku, przy czym dodatki te służą do regulacji wartości pH w trakcie kondensacji.The invention application P. 183922 describes the modification of the properties of the resin by using additives of aminosulfonic acid and ammonia, the additives being used to adjust the pH value during condensation.

Wiadomo, że stosowanie do podnoszenia wartości pH żywicy amoniaku powoduje powstawanie w roztworze żywicy soli amonowych, które w trakcie przechowywania żywicy działają jako utwardzacze, reagując z wolnym formaldehydem obecnym w żywicy uwalniają wolny kwas obniżający wartość pH żywicy, co powoduje szybki wzrost lepkości żywicy aż do jej zażelowania, skracając znacznie żywotność żywicy.It is known that the use of ammonia to raise the pH value of the resin causes the formation of ammonium salts in the resin solution, which act as hardeners during the storage of the resin, reacting with the free formaldehyde present in the resin, releasing free acid which lowers the pH value of the resin, causing the resin to rapidly increase viscosity up to its gelling, significantly shortening the life of the resin.

W opisie patentowym polskim nr 102 108 w celu modyfikacji własności żywicy już na samym ooczątku procesu zastęouje się 0,1 - 0,05 mola mocznika przez taką samą ilość melaminy. jednak wiadomo z praktyki, że prowadzenie procesu kondensacji przy tak znacznej zawartości melaminy w żywicy stwarza ryzyko technologiczne niekontrolowanego wzrostu lepkości w trakcie kondensacji lub wypadania osadu z gotowej żywicy. Ponadto tak znaczny udział melaminy w żywicy (2-4¾ wagowycn) zwiększa istotnie cenę żywicy.In Polish patent description No. 102 108, in order to modify the properties of the resin, 0.1 - 0.05 moles of urea are replaced by the same amount of melamine at the very beginning of the process. however, it is known from practice that carrying out the condensation process with such a high melamine content in the resin creates a technological risk of an uncontrolled increase in viscosity during condensation or the loss of sediment from the finished resin. Moreover, such a high proportion of melamine in the resin (2-4% by weight) significantly increases the price of the resin.

155 368155 368

Modyfikację budowy cząsteczek żywicy realizuje się przez zmianę sposobu prowadzenia kondensacji. Z polskiego opisu patentowego nr 122440 znany jest sposób otrzymania żywicy, wykazującej zarówno dobrą penetrację do nośnika papierowego, jak też wykazującej dobrą stabilność w czasie przechowywania. Jednak uzyskany stopień skondensowania żywicy jest jej wadą, gdyż zwiększa w sposób nadmierny penetrację żywicy do nośnika papierowego, a tym zwiększa zużycie żywicy. Ponadto mały stopień skondensowania żywicy powoduje, że w żywicy, niezależnie od małej zawartości wolnego formaldehydu, pozostaje stosunkowo dużo nietrwałych, nieprzereagowanych grup metylolowych, które reagują w trakcie utwardzania żywicy, powodując dużą emisję formaldehydu w trakcie przerobu oklein oraz użytkowania gotowych wyrobów. Podkreślić należy, że żaden ze znanych opisów wytwarzania żywic nie rozwiązuje zagadnienia higieniczności otrzymanych wyrobów.The structure of the resin molecules is modified by changing the method of condensation. Polish patent specification No. 122440 describes a method of obtaining a resin showing both good penetration into the paper carrier and good storage stability. However, the resulting degree of resin condensation is its disadvantage, as it increases the penetration of the resin into the paper carrier excessively and thus increases the resin consumption. Moreover, the low degree of resin condensation means that, regardless of the low content of free formaldehyde, there are relatively many unstable, unreacted methylol groups remaining in the resin, which react during the curing of the resin, causing high formaldehyde emission during veneers processing and use of finished products. It should be emphasized that none of the known descriptions of the production of resins solves the issue of hygiene of the obtained products.

Wiadomo, że emisję formaldehydu z utwardzonych żywic mocznikowo-formaldehydowych można skutecznie zmniejszyć, dodając do żywicy na dowolnym etapie wytwarzania lub stosowania, substancję reagującą z formaldehydem taką jak mocznik, melamina, amoniak itp. Istnieje jednak wyraźna granica, ograniczająca maksymalnie możliwą ilość substancji pochłaniających formaldehyd, jaką można stosować bez pogorszenia innych własności użytkowych żywicy. Ze względów ekonomicznych najczęściej stosowaną w tych celach substancją jest mocznik, przy czym z reguły dodawany jest on do żywicy w ostatnim etapie procesu wytwarzania żywicy. Obniżenie końcowych stosunków molowych formaldehydu do mocznika w w/w opisach patentowych nie jest możliwe, gdyż prowadzi to do istotnego zmniejszenia stabilności żywicy w czasie przechowywania i zmniejsza elastyczność sztucznej okleiny.It is known that the emission of formaldehyde from hardened urea-formaldehyde resins can be effectively reduced by adding to the resin at any stage of manufacture or use, a formaldehyde-reactive substance such as urea, melamine, ammonia, etc. There is, however, a clear limit that limits the possible amount of formaldehyde absorbers as much as possible. which can be used without compromising other performance properties of the resin. For economic reasons, urea is the substance most frequently used for these purposes, but it is usually added to the resin in the last stage of the resin production process. It is not possible to lower the final molar ratios of formaldehyde to urea in the above-mentioned patents, as this leads to a significant reduction in the stability of the resin during storage and reduces the flexibility of the artificial veneer.

Stwierdzono, że można ominąć w/w wady i trudności, stosując technologię wytwarzania żywicy według wynalazku.It has been found that the above-mentioned disadvantages and difficulties can be overcome by using the resin production technology according to the invention.

Sposób wytwarzania żywic według wynalazku polega na kondensacji mocznika z formaldehydem najpierw w środowisku alkalicznym przy pK 6,5 - 9, w temperaturze 60 - 100*C i przy stosunku molowym formaldehydu do mocznika wynoszącym 1,8 - 2,3. Proces kondensacji alkalicznej trwa od 10 - 60 min. Do kondensacji stosuje się formalinę zawierającą 35 - 45¾ wagowych formaldehydu i stabilizowaną kilkuprocentową zawartością metanolu. Możliwe jest także stosowanie tak zwanych stabilnych roztworów, będących roztworami mocznika i formaldehydu w wodzie o stosunku molowym formaldenydu do mocznika 2,5. Jako źródło mocznika można stosować mocznik w postaci stałej lub w postaci roztworu lub zawiesiny wodnej zawierającej od 50 - 75% wagowych mocznika. Do regulacji wartości pH w trakcie kondensacji używa się substancji o charakterze kwaśnym i zasadowym. Substancje o charakterze zasadowym to np. trójetanoloamina lub 15¾ roztwór wodorotlenku sodowego, substancje o charakterze kwaśnym to np. 2¾ kwas siarkowy lub 3¾ roztwór kwasu solnego. Następnym etapem wytwarzania żywicy jest kondensacja kwaśna. Dodatkiem kwasu obniża się wartość pH do 4 - 5 i w temperaturze 85 - 95°C prowadzi się kondensację do uzyskania żywicy o mieszalności z wodą 10 : 50 do 10 : 15. Następnie do uzyskanej żywicy wprowadza się formalinę w ilości 0,1 - 0,3 mola formaldehydu na 1 mol formaldehydu wprowadzonego na początku procesu, ustala się pH mieszaniny w zakresie 5 - 6 i w temperaturze B5 - 95°C prowadzi się kondensację do uzyskania żywicy o mieszalności z wodą poniżej 10 : 80. Proces drugiej kondensacji kwaśnej prowadzi się nie krócej niż 45 min. Otrzymaną żywicę chłodzi się do temperatury około 60°C i dodaje mocznik w ilości zapewniającej uzyskanie końcowego stosunku molowego formaldehydu do mocznika 1,5 - 1,2 oraz modyfikatory. Modyfikatorami jest mieszanina melaminy i pirosiarczanu sodu w stosunku wagowym 1 : 1,5 - 2,5. Udział modyfikatora nie przekracza 3¾ wagowych masy żywicy. W temperaturze 60 - 65“C przy wartości pH 6,5 do 7,5 w czasie 15 - 45 min. prowadzi się dokondensowanie żywicy. Otrzymaną żywicę chłodzi się do temoeratury 20”C i koryguje wartość pH w zakresie 7-8.The method of producing resins according to the invention consists in the condensation of urea with formaldehyde, first in an alkaline medium at a pK of 6.5-9, at a temperature of 60-100 ° C and with a molar ratio of formaldehyde to urea of 1.8-2.3. The alkaline condensation process takes 10 - 60 minutes. Formaldehyde containing 35-45% by weight of formaldehyde and stabilized with a few percent methanol content is used for condensation. It is also possible to use so-called stable solutions, which are solutions of urea and formaldehyde in water with a molar ratio of formaldenide to urea of 2.5. As urea source, urea can be used in solid form or in the form of an aqueous solution or suspension containing from 50 to 75% by weight of urea. Acid and alkaline substances are used to adjust the pH value during condensation. Alkaline substances are for example triethanolamine or 15¾ sodium hydroxide solution, acidic substances are for example 2¾ sulfuric acid or 3¾ hydrochloric acid solution. The next step in the production of the resin is acid condensation. By adding acid, the pH value is lowered to 4 - 5 and condensation is carried out at 85 - 95 ° C until a resin is miscible with water 10: 50 to 10: 15. Then, formalin in the amount of 0.1 - 0 is introduced into the obtained resin, 3 moles of formaldehyde per 1 mole of formaldehyde introduced at the beginning of the process, the pH of the mixture is set in the range of 5 - 6 and condensation is carried out at B5 - 95 ° C until the resin is miscible with water below 10:80. The second acid condensation process is carried out without less than 45 minutes The resulting resin is cooled to a temperature of about 60 ° C and urea is added in an amount to obtain a final molar ratio of formaldehyde to urea of 1.5-1.2 and modifiers. The modifiers are a mixture of melamine and sodium metabisulphate in a weight ratio of 1: 1.5 - 2.5. The proportion of the modifier does not exceed 3¾ by weight of the resin. At a temperature of 60 - 65 “C and a pH value of 6.5 to 7.5 for 15 - 45 minutes. the resin is condensed. The resulting resin is cooled to 20 ° C and the pH value is adjusted to 7-8.

Żywica według , wynalazku charakteryzuje się korzystnymi własnościami użytkowymi, prostą technologią wytwarzania i stosunkowo niską ceną. Żywica, w zależności od stosowanego źródła mocznika (roztwór czy substancja stała) ma lepkość 7-50 mPa-s (w 20°C) i zawiera 43 - 50% wagowych suchej masy (oznaczanej przez suszenie próbki 2 godz. w 120’C).The resin according to the invention is characterized by favorable utility properties, simple production technology and a relatively low price. The resin, depending on the urea source used (solution or solid substance), has a viscosity of 7-50 mPa-s (at 20 ° C) and contains 43 - 50% by weight of dry matter (determined by drying the sample for 2 hours at 120 ° C) .

Poniższe przykłady przedstawiają sposób otrzymywania żywicy według wynalazKu.The following examples show the preparation of the inventive resin.

155 368155 368

Przykład I. 680 części wagowych formaliny (37¾) alkalizuje się trójetanoloaminę do pH 7,6, dodaje się 320 części wagowych mocznika w postaci zawiesiny wodnej zawierającej 75¾ wagowych mocznika i ogrzewa do temperatury 90°C. Mieszaninę reakcyjną utrzymuje się 30 minut w temperaturze 90 - 95’C, po czym przy użyciu około 2% roztworu kwasu siarkowego obniża się pH do wartości 4,9 i prowadzi kondensację w temperaturze 90 - 95°C do uzyskania żywicy o mieszalności z wodą 10 : 20. Oo żywicy dodaje,się 120 części wagowe formaliny (37%), dodatkiem trójetanoloaminy ustala pH = 5,6 i w temperaturze 90 - 95'C prowadzi się kondensację przez 1 godzinę, uzyskując żywicę o mieszalności z wodą 10 : 120. Żywicę chłodzi się do około 65°C, wprowadza 207 części wagowe mocznika w postaci zawiesiny wodnej zawierającej 75% wagowych mocznika, a po jego rozpuszczeniu 8,5 części wagowych melaminy i 17 części wagowe pirosiarczanu sodu. Mieszaninę utrzymuje się 0,5 godziny w temperaturze 60 - 65*C, wartość pH wynosi 7,0. Następnie żywicę chłodzi się do 20°C, dodatkiem trójetanoloaminy koryguje wartość pH na 7,3.EXAMPLE 1 680 parts by weight of formalin (37¾) is basified with triethanolamine to a pH of 7.6, 320 parts by weight of urea are added in the form of an aqueous suspension containing 75¾ by weight of urea and heated to 90 90C. The reaction mixture is kept for 30 minutes at 90-95 ° C, then the pH is lowered to 4.9 with about 2% sulfuric acid solution and condensed at 90-95 ° C until a resin is miscible with water 10 20% of the resin is added, 120 parts by weight of formalin (37%) are added, the pH is adjusted to 5.6 by the addition of triethanolamine and the condensation is carried out at 90 - 95 ° C for 1 hour, obtaining a resin miscible with water 10: 120. cooled to about 65 [deg.] C., 207 parts by weight of urea are added in the form of an aqueous suspension containing 75% by weight of urea, and after dissolution, 8.5 parts by weight of melamine and 17 parts by weight of sodium metabisulphate. The mixture is kept for 0.5 hours at the temperature of 60-65 ° C, the pH value is 7.0. Then the resin is cooled to 20 ° C, the pH value is adjusted to 7.3 by the addition of triethanolamine.

Otrzymano żywicę o lepkości 18 mPa-s (w 20'C), zawierającej 46,5% wagowych suchej żywicy, stabilnej w czasie przechowywania przez okres powyżej 3 miesięcy.A resin was obtained with a viscosity of 18 mPa · s (at 20 ° C), containing 46.5% by weight of dry resin, stable during storage for more than 3 months.

Przykład II. 1500 części wagowe formaliny 37% zalkalizowanej dodatkiem 15% roztworu wodorotlenku sodowego do wartości pH = 7,4, dodano 555 części wagowe mocznika, ogrzano do temperatury 90°C i utrzymywano w temperaturze 90 - 95°C przez 40 minut. Dodatkiem 3% roztworu kwasu solnego obniżono pH do wartości 4,8 i w temperaturze 90 - 95'C prowadzono kondensację do uzyskania żywicy o mieszalności z wodą 10 : 35. Dodano do żywicy 265 części wagowe formaliny (37%), dodatkiem roztworu wodorotlenku sodowego ustalono pH = 5,8 i przez 60 minut prowadzono kondensację w temperaturze 90 - 95'C, uzyskując żywicę o mieszalności z wodą 10 : 150. Żywicę schłodzono do temperatury 65”C, dodano 410 części wagowe mocznika oraz 17 części wagowe melaminy i 35 części wagowe pirosiarczynu sodu. Po rozpuszczeniu dodatków pH wynosi 7,0. Mieszaninę utrzymuje się 0,5 godziny w temperaturze 60 - 65°C, po czym chłodzi się do temperatury 20°C i dodatkiem roztworu wodorotlenku sodowego ustala się wartość pH 7,2. Otrzymano żywicę o lepkości 22 mPa-s (w 20'C), zawierającą 50,8% wagowych suchej masy, o stabilności w czasie przechowywania powyżej 4 miesięcy.Example II. 1500 parts by weight of 37% formalin, basified by the addition of 15% sodium hydroxide solution to a pH value of 7.4, 555 parts by weight of urea were added, heated to 90 ° C and kept at 90 - 95 ° C for 40 minutes. The pH was lowered to 4.8 by the addition of a 3% hydrochloric acid solution and condensation was carried out at 90 - 95 ° C until a resin was miscible with water at 10:35. 265 parts by weight of formalin (37%) were added to the resin, and the addition of sodium hydroxide solution was adjusted to pH = 5.8 and condensation was carried out for 60 minutes at 90 - 95 ° C, obtaining a resin miscible with water 10: 150. The resin was cooled to 65 "C, 410 parts by weight of urea and 17 parts by weight of melamine and 35 parts of by weight of sodium metabisulfite. After the additives are dissolved, the pH is 7.0. The mixture is kept for 0.5 hours at 60-65 ° C, then cooled to 20 ° C and the pH is adjusted to 7.2 by the addition of sodium hydroxide solution. A resin with a viscosity of 22 mPa · s (at 20 ° C) was obtained, containing 50.8% by weight of dry matter, with a storage stability of more than 4 months.

Claims

Patent claims

1. Method for the production of urea-formaldehyde resins, especially for impregnating the paper carrier used for the production of artificial veneer by condensing urea with formaldehyde, first in an alkaline medium at pH 6.5 - 9, at a temperature of 60 - 100 ° C and a molar ratio of formaldehyde to urea 1.8 - 2.3 and then by condensation in an acidic environment at prl 4 - 5.5, at a temperature of 85 - 95 ° C and by making the resin obtained after adding urea in an alkaline environment at pH 6.5 - 8.5 in temperature 50 - 90 ° C, with the use of modifiers, characterized by the fact that the alkaline condensation is carried out for 10 - 6 minutes and the acidic condensation is carried out to obtain a resin with water miscibility 10: 50 to 10:15, then to the obtained resin formalin is introduced in the amount of 0.1-0.3 mole of iormaloenide per 1 mole of formaldehyde introduced at the beginning of the process, and at a temperature of 85-95 ° C and a mixture of pH 5-6, further condensation is carried out to obtain skimming the resin with a miscibility with water below 10: 8u, then the resin is cooled to a temperature of about 60 ° C, urea is added in an amount ensuring the final molar ratio of formaldehyde to urea 1.5 - 1.2 and modifiers in the form of a mixture of melamine and sodium metabisulphite taken in a weight ratio of 1. 1.5 - 2.5 and at a temperature of 60 - 65 ° C at a pH value of 6.5 - 7.5 during 15 - 45 minutes the condensation is carried out, the obtained resin is cooled to a temperature of 20 ° C and the pH value is corrected in the range of 7 -8.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the urea is used in the form of an aqueous suspension containing 50-75% by weight of urea.

3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that formalin is used, containing 35 - 45% by weight of formaldehyde and stabilized with a few percent methanol content.

155 36Θ

4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that triethanolamine or a 15% sodium hydroxide solution is used to raise the pH value of the formaldehyde and the resin

5. The method according to p. A process as claimed in claim 1, characterized in that a 2% sulfuric acid solution or a 3% hydrochloric acid solution is used to adjust the pH value of the condensation.

6. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the second acid condensation is carried out for not less than 45 minutes.

7. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the proportion of modffikatoaa does not exceed 3% by weight of the weight of the resin.

155 360

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000